大客车非独立空调系统设计.doc

大客车非独立空调系统设计摘 要汽车工业是我国的支柱产业之一，其发展必然会带动汽车空调产业的发展。汽车空调作为空调技术在汽车上的应用，它能创造车室内环境的舒适性，保持车室内空气温度、湿度、流速、洁净度、噪声和余压等在热舒适的标准范围内，不仅有利于保护司乘人员的身心健康，提高其工作效率和生活质量，而且还对增加汽车行驶安全性具有积极作用。本文主要阐述了非独立式空调系统在大客车上的应用。一共分为七个部分，第一部分为客车非独立空调系统的基本原理和结构，重点指明了客车空调的工作原理，并对非独立空调系统的结构以及各个部件在系统中的分布进行了详细的介绍。第二部分主要介绍了大客车空调系统的热负荷并对其进行分析计算，此外，对汽车空调的节能途径也进行了一系列探讨。第三、四部分分别介绍了客车空调的制冷系统、取暖系统，了解其特点以及空调系统的组成。第五部分为非独立式空调系统通风，空气净化处理，并说明其目的以及对系统的维护。第六部分为非独立式空调系统对压缩机、制冷剂及干燥剂的采用，其中针对压缩机的类型及制冷剂的选择进行了详细的说明。最后一部分介绍了汽车空调的调节内容及自动保护。关键词：汽车空调；蒸发器；冷凝器；压缩机；热负荷AbstractAutomotive industry is one of the pillar industries in china, and its development will lead the development of automotive air-conditioning industry. As the application of air-conditioning technology on the automotive, automotive air-conditioning can create micro-car indoor thermal comfort environment, and maintain vehicle air temperature, humidity, flow, cleanliness, noise and pressure in the standard area of thermal comfort. It isnt only good for protecting the health of the drivers and passenger improving the work efficiency and life quality, but also has a positive effect to increase the driving safety of the automotive.This thesis mainly expands the application of non-independent air-conditioning system on the bus. It consists of seven parts, the first part is the basic principles and structure of non-independent air-conditioning system on the bus, and it emphasizes the working principle of bus air-conditioning system, and introduces the structure of non-independent air-conditioning system and the distribution of distribution of each subassembly in system. The second part mainly introduces the heat load of bus air-conditioning system, and it also analyses and calculates the heat load. Besides, it carried out a series discussion about the energy-saving approach of automotive air-conditioning. The third and fourth parts introduce the refrigeration system and heating system of bus air-conditioning, make people know their characteristics and the composition of air-conditioning system. The fifth part is about the ventilation of non-independent air-conditioning system, air purification. It also states its purpose, as well as the maintenance of the system. The sixth part is the adopting of the non-independent air-conditioning in desiccant cooling agent, including for the type of compressor and refrigerant selection of detail. And it introduces the type of desiccant cooling agents, the choice of desiccant cooling in detail. The last part introduces the automatic protection and automatic protection of vehicle air-conditioning.Key words:Automotive air-conditioning; evaporator; condenser; compressor; heat load引言 就世界上汽车空调技术发展的历史来看，其发展的速度也是惊人的。1927年就诞生了较为简单的汽车空调装置，它只承担冬季向乘员供暖和为挡风玻璃除霜的任务。直到1940年，由美国Packard公司生产出第一台装有制冷机的轿车。1954年才真正将第一台冷暖一体化整体式设备安装在美国Nash牌小汽车上。1964年，在Cadillac轿车中出现了第一台自动控温的汽车空调。1979年，美国和日本共同推出了用微机控制的空调系统，实现了数字显示和最佳控制，标志着汽车空调已进入生产第四代产品的阶段。汽车空调技术发展至今，其功能已日趋完善，能对车室进行制冷，采暖，通风换气，除霜（雾），空气净化等。我国汽车空调起步较晚，1971年才开始在长春第一汽车制造厂的红旗牌轿车上安装仿制的第一台汽车空调器，可以说在20世纪70年代以前我国汽车空调行业几乎是空白。70年代末80年代初，上海牌轿车安装上日产的汽车空调器标志着国内汽车空调已真正起步。据中国制冷空调工业协会汽车空调工作委员会的调查统计，1993年全国主要汽车空调厂家已达18家，其中有11家是两器生产厂，7家是压缩机生产厂，另外还有20多家配套企业，尽管前期发展中存在某些问题，但是现在全国已基本形成门类齐全，大、中、小配套的汽车空调生产体系，具备了每年可生产轿车空调250300万台，中型车空调10万台，大客车空调10万台的生产能力。不仅能完全满足我国汽车工业生产发展的需要，而且还有部分企业具备了进入国际市场的能力。到1998年，全国汽车空调年产量已有70万台左右，总产值近60亿元。如今，我国汽车持有量已达到2000万辆，汽车年产量可达260300万辆，汽车空调市场已有了广阔的发展前景。 随着我国城市建设的发展和人们生活水平的提高，人们对城市客车提出了越来越高得要求，近年来我国中高档城市空调客车的市场需求越来越大。 有关调查结果表明，有60%的市民认为，普通公共汽车将被空调客车所替代。在选择城市客车空调系统时，需要结合企业的技术条件、车型的总体布置，全面分析，合理选择，使空调系统在满足使用要求的前提下，能最大限度地发挥效能，并降低成本，提高产品竞争力。 现代城市客车都采用后置式大功率发动机，其比功率、比扭矩超过10kw/t和60N?m/t,具有足够的动力驱动空调压缩机；各地公交优先、公交专用车道的实施，使城市客车运营速度有了较大的提高，如不少城市的城市客车平均运营速度以达到35-40km/h，这有利于非独立式空调系统制冷量的稳定；没有专门用于驱动压缩机的副发动机，价格低，故障少，能降低车辆的制造与使用成本，非独立顶置式空调能有效保证低地板的实施。由此可见，现代城市客车的空调系统应当首选用非独立顶置式空调系统。 汽车空调使用的特殊性，决定了它在结构、材料、安装、布置、设计、技术要求等方面与普通空调，如建筑物空调，有着较大的差别：（1）在动力源处理上，车用空调压缩机只能采用开启式的结构型式，这就带来空调系统轴封要求高，制冷剂容易泄漏的问题。（2）作为空调的对象，汽车车室容积狭小，人员密集，其热、湿负荷大，气流分布难以均匀，要求所选配的车用空调机组制冷量要大，能降温迅速。（3）当车用空调装置消耗汽车主发动机的动力时，必须考虑其对汽车动力也操纵性能的影响，也必须考虑车速变化幅度大或变化频繁，给空调系统制冷剂流量控制、制冷量控制、系统设计带来的影响。（4）汽车本身结构非常紧凑，可供安装空调设备觉得空间极为有限，不仅对车用空调装置的外形、体积和质量要求较高，而且对其性能和选型也会带来影响。（5）汽车是运动中的物体，对汽车空调系统各组成部件的振动、噪声、安全、可靠等方面的技术要求严格。（6）车用空调装置的结构、外形和布置，必须考虑其对汽车底盘、车身 结构件及汽车行驶稳定性、安全性的影响。客车空调系统是以驱动压缩机动力源的不同为界定，分为非独立式与独立式两大类的。其中我们本文中所要阐述的非独立式空调系统的唯一动力源来自主发动机对压缩机的直接驱动。1 客车非独立空调系统的基本原理和结构1.1 基本工作原理 在非独立式空调系统开始运作的时候，系统中的气态制冷剂通过压缩机的吸气阀被吸入压缩机，在其中形成高温高压的态势，随后经过压缩机的排气阀和高压软管进入冷凝器，冷凝成高压的中温液体。此液体再经过高燥过滤器除去杂质水分后进入膨胀阀截流，并急剧膨胀成低温低压的气体混合物。它再进入蒸发器并吸收车内空气中的热量，蒸发成低温低压气体，经低压软管回到压缩机，如此不断循环，达到制冷目的。汽车空调制冷循环主要由下列四个过程组成： （1）压缩过程, 低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入，并压缩成高温高压的制冷剂气体。该过程的主要作用是压缩增压，以便气体液化。这一过程是以消耗机械功作为补偿的。在压缩过程中，制冷剂状态不发生变化，而温度、压力不断上升，形成过热气体。（2）冷凝过程. 制冷剂气体有压缩机排除后进入冷凝器。此过程的特点是制冷剂的状态发生变化，即压力和温度不变的情况下，由气态逐渐向液态转变。冷凝后的制冷剂液体呈高温高压状态。（3）节流膨胀过程, 高温高压的制冷剂液体经膨胀阀节流降温降压后进入蒸发器。该过程的作用是制冷剂降温降压、调节流量、控制制冷能力。其特点是，制冷剂经膨胀阀时，压力、温度急剧下降，由高温高压液体变成低温低压液体。（4）蒸发过程, 制冷剂液体经膨胀阀降温降压后进入蒸发器，吸热制冷后从蒸发器出口被压缩机吸入。此过程的特点是制冷剂状态有液态变化成气态，此时压力不变。节流后，低温低压液态制冷剂在蒸发器中不断吸收气化潜热，既吸收车内的热量又变成低温低压的气体，该气体又被压缩机吸入在进行压缩。 压缩机直接由发动机驱动，制冷剂经压缩机做功后变成高温、高压的蒸汽输出到冷凝器，冷凝器风扇使流经冷凝器的蒸汽温度降低，高温高压蒸汽冷凝成为较高温度的饱和过冷液体，通过高压液管流入干燥储液器，经干燥和过滤后，流过膨胀阀。通过膨胀阀的节流作用，制冷剂变成湿蒸汽而进入蒸发器，在定压下吸收空气中的热量而气化（从而使流经蒸发器的空气的温度降低成为冷气，并通过鼓风机送入车内，降低车内的空气温度）。气化后的制冷剂变成低温低压的过热蒸汽，其又进入压缩机进行压缩。此即完成了汽车空调的一个制冷循环。通过制冷剂这样周而复始地循环，即实现了车厢内制冷的目的。1.2 非独立空调系统的结构1.2.1 宏观结构与类型非独立顶置式空调是将蒸发器，冷凝器组合布置在车顶上，这种空调具有以下特点：可通过调整顶置部分的安装位置使整车获得比较合理的轴荷分配；送风管道短，沿途流量损失小，车内气流分布较均匀；冷凝器处于车顶，远离尘土灰石，冷凝效果好：不占用车内的有效空间；由于蒸汽器，冷凝器凸出外露于车顶，增加了车型的绝对高度，对外观造型和重心高度有一定影响，制冷管道较长，而且要穿过车身，增加了安装难度，车顶密封防漏非常的复杂。图1 客车用车顶式空调器1-蒸发器；2-供暖设备；3-可替换滤清器；4-新鲜空气挡板；5-鼓风机；6-中央电器系统；7-冷凝器；8-冷凝器风扇；9-压缩机；10-车用柴油机非独立内置式空调的蒸发器安装在车厢后部或分成若干部分放置于车厢内顶的两侧，冷凝器多装在车身侧围裙部，这种布置方式的特点是：送风管道短，气流所承受的压力比较小；不会对车辆的外型构造发生较大的影响；不过，利弊总是结伴而来，内置的蒸发器要占用较大的车内空间，限制了这种布局在城市客车上的推广使用。1.2.2 结构设定对整车性能的影响有以上分析的系统工作原理可以看出，在制冷循环中，空调系统要占用主发动机的部分功率，因此整车的动力性能将有所下降，而且空调系统的制冷量随车速的变化而变化，是一个变制冷系统。非独立式空调的压缩机安装在发动机的左侧或右侧的车架上，通过V型皮带转动获得动力，为得到较大的安装和维修空间，发动机后置的客车更加有利。1.3各个部件在系统中的分布1.3.1 压缩机参数的确定由于非独立空调的压缩机没有固定的转速，唯一有用的参数是其每转理论排量，压缩机转速的变化会引起系统制冷量的变化，城市客车非独立式空调系统设计的关键之一是确定压缩机的额定转速，使在该转速下压缩机所产生的制冷剂循环量与所需的空调系统额定制冷量相适应。压缩机的制冷能力，取决于压缩机单位时间内强制循环的制冷专用的和单位制冷剂循环时的制冷能力。客车空调系统使用的制冷剂都是R134a, 若规定了制冷剂循环的冷凝温度和蒸发温度，则压缩机的制冷能力主要由压缩机每小时排出的制冷剂量决定，压缩机每小时排出的制冷剂量M为： M=6105Vn/kg/h (1-1)式中: V压缩机每转理论排量，mln压缩机转速，r/min压缩机容积效率;=0.60.8 一般取中间值0.7；v制冷剂吸入比容，m?/kg而空调系统的额定制冷量Q为： Q=Mq，kj/h （1-2）式中: q单位制冷剂循环时的制冷量，kj/kg。又上述两式可得压缩机转速：n=Qv/（6105Vq），r/min （1-3）根据我国汽车行业标准QC/T7293汽车空调制冷装置规定，空调压缩机的名义工况为蒸发温度-1，过热度10，冷凝温度62，过冷度5。对于R134a制冷剂，在上述给定名义工况下，压缩机的q=122kj/kgv=0.071 m?/kg 若取中间值0.7，则上（1-3）式可简化为：n=13.86Q/V ，r/min （1-4）式（1-4）表示了压缩机制冷量、转速以及排量三者之间的关系，知道了压缩机排量及客车制冷量后，通过该式就可算得非独立式空调压缩机的额定转速，再算出对应常用车速下发动机皮带轮的转速n，就能确定空调压缩机的传动比，并根据压缩机皮带轮直径算出发动机皮带轮或中间轮的直径。值得注意的是，确定压缩机传动比后，应校核汽车在最高车速时压缩机的转速不得超过其允许极限转速。1.3.2 系统的门户-传动机在非独立式空调系统当中，压缩机一般安装在发动机左侧或右侧的车架上，通过V带传动，又发动机曲轴皮带轮驱动。发动机是用弹性支承固定在车架上的，其工作时在惯性力的作用下将产生相对于车架垂直方向及水平方向的振动。而汽车在行驶过程中因道路不平等原因引起的车架振动也会通过弹性支承减振后传给发动机，使发动机和车架的振动有很大差异。这样，由于发动机振动与车架振动的不协调，就会引起发动机曲轴皮带轮与压缩机皮带轮或者中间轮的中心距发生变化，从、而使V带传动的张紧力产生变化，造成传动不平稳，传递功率不足，皮带打滑及使用寿命下降等不良现象。因此，在布置城市客车的空调压缩机时，必须合理设计其V带传动方式，使V带传动受发动机振动的影响最小。最简单的压缩机V带传动方式是通过一组V 带，又发动机皮带轮驱动安装于车架上的压缩机工作，这种传动方式的压缩机皮带轮中心是固定不变的，当发动机相对车架产生位移时，就会使两皮带轮中心距产生显著变化，严重影响V带的功率传递和使用寿命，一般不宜采用。为能最大限度地减少发动机与车架振动对V带传动产生的影响，应在压缩机传动装置上设置带轮、中心距几张紧力自动调整装置。该装置具有绕O1轴摆动的摇摆底座，其上面安装压缩机；右侧有绕O2轴摆动的调节杆及张紧弹簧。因此，发动机振动与车架振动的不协调所引起的中心距及张紧力变化等不利因素，将全部通过张紧弹簧来解决。通过类似于建立压缩机制冷量、转速以及排量的关系式的方法，可求得在额定制冷量下的压缩机需要的额定传递功率；再通过带传动计算，就能得到作用在压缩机皮带轮轴上的力；然后使摇摆底座，压缩机，张紧弹簧系统对O1轴取力矩平衡，就可以得到在额定传递功率要求下的皮带预紧力所需要的弹簧预紧力，并通过调节弹簧的变形量精确达到要求，这样，当客车行驶时，由于受到各种因素及工况的影响，皮带轮中心距，V带张紧力的变化等导致作用在O1轴上的力发生变化，原来的力矩平衡就别打破，底座及其上面安装的压缩机等部件就会一起绕O1摆动，使右边张紧弹簧压缩或拉长而重新建立新的力矩平衡，实现V带张紧力始终与传递功率相适应。1.3.3 系统的心脏-蒸发器与冷凝器（1）安装位置当选定某种型号的空调系统以后，就意味着蒸发器和冷凝器已经确定，再没有重新设计的余地，对客车企业来说，主要的工作是如何合理布置这两个装置，顶置式空调的蒸发器与冷凝器常组合成一个整体，布置在客车外顶上，其具体安装位置应在总布局的时候综合考虑，按蒸发器，冷凝器组合装置安装位置的不同，有前，中，后三种布置方式，一般来说，布置在客车外顶中部的方式比较理想，其优点是：有利于客车的轴荷分配，客车中部位置的震动比较小，减小了汽车行驶中震动对蒸发器，冷凝器的冲击，从而减少了制冷管道破裂的几率，提高了蒸发器，冷凝器的运行可靠性，延长了空调的使用寿命，蒸发器所在的位置也是回风口，送风口的位置，蒸发器，冷凝器组合装置布置于车顶中部，能使送风口，回风口接近客车的中部，有利于车厢送风管道的均匀送风和回风，使车厢各处温度接近，气流组织更加完善。（2）安装方式以及防漏措施蒸发器，冷凝器组合装置是采用螺栓固定的方式安装在车顶上，由于汽车运行工况各异，行车中频频出现加速，制动等情况，设计时一定要校核所采用的螺栓公称直径和数量，保证连接强度足够，螺栓数量过少，螺栓公称直径过小，都会导致螺栓断裂，引起蒸发器，冷凝器组合装置移动，严重时会造成事故的发生，建议螺栓公称直径在M12以上，数量在8-12个。 （a）双储液室蒸发器（b）单储液室蒸发器图2蒸发器由于顶置式空调系统结构上的需要，客车顶盖上相对蒸发器的地方要开设两个长方形出风口和一个回风口，同时还有蒸发器，冷凝器组合装置的固定螺栓孔等，这些都是潜在渗漏雨水的地方，为确保蒸发器，冷凝器组合装置安装后各风口的胶条有足够的压缩量，以防雨水从中渗入，就要根据蒸发器，冷凝器组合装置底部各处的轮廓线和客车顶盖骨架外顶弧的具体结构，形状，精心设计密闭胶条的形状，使装配后各处接触良好，压缩均匀，固定螺栓的安装也应作一些特殊防渗落水处理。1.3.4系统的肺部-送风管道送风管道是客车空调系统中的重要组成部分，送风管道的布局，造型以及材料的选用将直接影响整个空调系统的经济性和客车的内饰效果，城市空调客车的风道材料主要有镀锌钢板和ABS工程塑料等。以前，不少客车厂的风道采用镀锌钢板制作，使用钢板制作风道不仅工艺较复杂，加工难度大，费工费时，产量底，质量难保证，而且由于钢板不具有隔热，保温性能，风道内外温差较大，会造成风道表面结露，为避免这种情况，需要在风道内外表面覆盖一层隔热保温材料，考虑到内修饰的要求，这种材料必须同时具有装饰作用，由于隔热层不易粘接牢靠，经常会出现隔热层脱落现象，内层脱落后会堵住出风口，影响出风；外层脱落后影响美观，此外，外层大多不耐腐蚀，使用一段时间后会被灰尘污染变黄，而且不易擦去，诺钢板防锈处理不好，还会出现腐蚀现象。非独立顶置式空调压缩机在发动机舱内，蒸发器，冷凝器组合组合装置安装在车顶上，彼此之间的制冷剂管路必须用软管连接好，制冷剂管路的布置原则与方法是：尽可能缩短管路，这是由于管路越长，加注的制冷剂就越多，流量阻力也就越大。维修阀应该设置在压缩机附近，以便于维修操作，管路尽可能远离热源，尤其是要远离发动机的排气管；软管接头与机组连接时，要用O型的密闭圈，所有管路要用管卡固定在车身骨架上，并避免与车身的尖锐物，棱角接触，以防止擦伤而产生泄露；由于软管要穿过顶盖，因此，顶盖开空后要采取措施，防止雨水从开空处渗漏车厢。1.3.5电机系统非独立式空调的冷凝器，蒸汽器风机所用的电源是汽车发电机提供的直流电，城市客车空调的蒸汽冷风量最佳是在3000M以上，冷凝器风量更大，这就要求发电机能提供足够的电量给蒸汽器，冷凝器风机运转，国内普遍选用的城市客车空调系统风机的总用电功率在1.2-2.5KM随着冷风量的增加,其耗电功率也增大.设计城市客车的非独立式空调系统时,因考虑原底盘配套的发动机功率是否足够，能否在发动机低速的时候提供足够的电量给空调，车灯及其他电器设备工作，否则就要更换或增加一个大功率发电机，通常的做法是增加一个发电机，并安装在空调压缩机的摇摆底座上。空调控制面板，线束等的布置也很重要，客车在行驶中，驾驶员需根据车内情况对空调进行开，关等操作，控制面板设计布置的好坏，一定程度上影响行车安全性，为了使驾驶员注意力集中和操作方便，控制面板的布置应符合人体工程学的要求，面板上各个开关，按钮应布置在驾驶员方便接近的距离以内。在布置空调线束时，各电缆，线束通过孔洞应采用橡胶套予以保护，以免造成线束，电缆的磨穿，引起漏电事故。2大型客车空调系统热负荷计算以及节能途径探讨2.1客车空调系统热负荷计算由于客车空调系统的热负荷计算在夏冬两季节的计算前提是不同的,但计算工序是相同的,为了简洁期间我们以冬季的非独立式空调的热负荷计算为例来为大家旁证:2.1.1车内所需要的供热量冬季客车车内所需热量的计算公式为： Q=Q1+Q6-Q3-Q5(kW) （2-1）Q1车内外温差通过车体隔热壁损耗的热量，并考虑车门窗泄漏的热损失，一般泄漏热损失按(01015)Q1计算Q1 =(11115)KF( tBtH) (kW) （2-2）Q6送入车内Gkgs空气所需的加热量Q6 =GCp(tntc)= GHCp(tBtH(kW) （2-3）其中tH车内空气设计计算温度()；tB外气设计计算温度()；tn空气加热后的送风温度()；tc空气加热前的混合空气温度()；Cp一空气比热(kJkg.K)；Q3n名旅客每小时散发的显热量，每人小时按64.55W计算；Q5通风机与照明等散发的热量。计算时，取外气温度为-7，车内温度为18，泄漏的热损失系数为1.15，车体传热系数K=1.5W/(m2.K)，车体传热面积F=310m2来计算，则有：Q1=115KF( tBtH)=1.15*1.5*310*（18-（-7）=13.369（kW）大型客车所需热量：取定员为67人，新风量为20 m3/h人Q6= GCp (tntc)=GHCp (tBtH) (kW)=0.25*1.5*（18-（-7）= 9.417 (kW)Q = Q1+Q6-Q3-Q5=13.369（kW）+ 9.417 (kW) - 64.55W*67(W) (注意单位)=18.461kW中型客车所需热量：取定员为37人，新风量为20 m3/h人Q6= GCp (tntc)=GHCp (tBtH) (kW)=0.13*1.5*（18-（-7）= 5.2 (kW)Q = Q1+Q6-Q3-Q5= 5.2（kW）+ 9.417 (kW) - 64.55W*37(W) (注意单位)=16.181kW硬座车所需热量：取定员为119人，新风量为20m3/h.人，则：Q6=GHCp(tBtH)=16.726kWQ=22.414 kW2.1.2夏季车内所需制冷量客车空调制冷量： （2-4）式中：客车空调所需制冷量；乘员制冷因素值，具体查表1；额定乘员人数（67人）；车内空间制冷因素值，长6m以上的车为车内空间体积太阳热辐射制冷因素值，6m以上的车为S 车型所有窗、门玻璃面积总和，因为太阳只照射一半车面积所以按2.4，单位为；车型密封保温效果因素值，具体查表2；气候条件因素值，查表3；车型估算法在选择汽车空调时，对不同的车型，适用的空调制冷量还可以根据经验进行估算。下面的数值可供设计时参考:轿车：3-9.3KW货车：3.5-6KW微型客车：7-10KW轻型客车：12-14KW中型客车：18-24KW大型客车：26-40KW2.2客车空调的节能途径探讨空调客车热负荷Q：Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8 （2-5）式中Q空调客车热负荷；Q1、Q2由车体隔热壁传入的热量和太阳辐射热；Q3、Q4旅客散发的显热和潜热；Q5车内电器设备散发的热量；Q6因车体密封不严而泄漏的热量；Q7、Q8新鲜空气带入的显热和潜热。由式(2-5)可知，减少空调客车热负荷，可采取下列措施：(1)采用高性能保温材料，提高隔热壁的隔热性能，从而降低Q1。(2)采用具有高效滤光性和反光性的车窗玻璃，或采用浅色的窗帘，可减少太阳辐射热Q2。(3)采用低发热的电机，用日光灯替代白炽灯，采用保温性能良好的电热水器等，这些都可降低车内设备的散热量Q5。(4)采用密封风挡、集便器，进出客室注意关闭客室内端门，尽可能阻止外部热量渗入车内，从而减少Q6。3客车空调制冷系统3.1客车空调的制冷系统的特点（1）空调装置运行时振动较大。前面已提到汽车空调装置是移动式车载空调装置，由于道路不平，汽车在行驶中颠簸振动大，所以装置中连接管道应采用挠性制冷剂管道。（2）冷凝器紧靠着发动机的散热器,所以它的冷凝温度往往是低高的,所以其运行工况比其它空调装置恶劣。（3）汽车空调系统的压缩机是直接由发动机驱动的，它是通过一个皮带驱动机构来实现的。当压缩机不工作时，压缩机可以与发动机脱开，它是通过一个电子离合器来实现的。空调系统停止工作时，应经常检查皮带的松紧，以确定离合器动作是否正确，有时离合器因轴承的损坏而影响压缩机的轴封，造成压缩机轴封处制冷剂泄漏。所以要检查离合器轴承损坏的早期迹象。 图3汽车空调制冷系统A-低压侧蒸发器出口；B-高压侧压缩机出口及冷凝剂入口；C-第二低压侧压缩机出口;1-蒸发器；2-膨胀阀；3-储液/干燥器；4-压缩机；5-冷凝器3.2汽车空调的组成 汽车空调一般主要由压缩机、电子离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇、真空电磁阀、怠速器和控制系统等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。 贮液干燥器实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。一方面，它相当于汽车的油箱，为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。另一方面，它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质，起到吸收水分的作用。 冷凝器和蒸发器它们虽然叫法不一样，但结构类似。它们都是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片，以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装置。冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从气态凝成液态。其原理与发动机的散热水箱相近（区别只在于水箱的水一直是液态而已），所以它经常被安装在车头，与水箱一起，共同享受来自前方的习习凉风。总之冷凝器是哪里凉快哪里去，以便其散热冷凝。蒸发器与冷凝器正好相反，它是制冷剂由液态变成气态（即蒸发）吸收热量的场所。压缩机是空调制冷系统的心脏，它是一种使制冷剂在系统内循环的动力源。管道由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。特别是从压缩机到冷凝器到制冷剂瓶到膨胀阀这段，由于属系统的高压段，所以比其它管道有更高的耐高压要求。4客车空调的取暖系统图4 压缩机输入功率与压缩机转速之间的关系 如上图所示：非独立冷暖式汽车空调系统在制热工况工作时，其热源来自高速运转的发动机节温器附近的热水。系统自带一个功率较大、扬程较远的电动水泵，将发动机内的热水抽出并送到车内各制热管道，与车内冷空气进行热交换后流回发动机进水口。在安装时，对发动机出水口的选择应进行充分考虑。系统自带的电动水泵的功率远大于发动机水泵功率，所以，电动水泵工作时，绝大部分水量将在强大的抽吸力作用下经电动水泵泵入车内管道。若出水口选择在节温器下方，那么，不管节温器是否开启，与发动机缸壁进行过热交换的热水将不再经过水箱而直接由电动水泵泵入车内，然后流回发动机进水口。在这里，热水沿途所进行的热交换起到了散热器的作用。若发动机出水口在节温器上方，那么，在北方高寒地区，冬季行驶的客车在很长一段时间内发动机处于小循环状态。只有节温器开启时，才能抽出热水，因此在行车中很长一段时间内将没有热源供给。在电动水泵强力抽吸下，很可能造成水箱内的凉水倒流进车内局部，起不到制热效果。因此，发动机的出水口只能选择在节温器下方。由于空调器厂和发动机厂未提供较充分的试验数据，安装时只能采取先从理论上进行定性分析，再经路试验证后做结论的方法。当将发动机出水口选在节温器上方时，路试中未感到车内的制热效果。当将发动机出水口选在节温器下方时，路试中车内温度很快就达到设定温度，制热效果显著。但在长时间高速行驶时，发动机会产生过热现象。这说明两个问题：一是发动机功率偏小，长期在满负荷状态下运转时热负荷过高；二是制热工况时，系统换热量低于散热器换热量，有待空调器厂进一步改进。目前，使用空调系统时，只能采取开开停停（电动水泵）的办法，既收到制热效果，又不使发动机过热。 当然，在此我们也要阐述一下它的制冷的相反功效对其的不同：在制冷时，空调系统中气态的制冷剂通过压缩机吸气阀吸入压缩机，经压缩后成为高温高压气体，再经压缩机排气阀和高压管进入冷凝器，冷凝成高压中温液体。这种液体再经储液干燥过滤器除去杂质水分后进入膨胀阀节流并急剧膨胀成低温低压的气液混合体。它再进入蒸发器并吸收车内空气中的热量，蒸发成低温低压气体，经低压软管回到压缩机。如此不断循环，达到制冷目的。可以看出，在制冷循环中，压缩机为制冷系统的运行提供动力，因此要消耗功，MRT-1型非独立试冷暖式汽车空调系统在制冷工况工作时，空调系统压缩机皮带轮将通过V型皮带从发动机曲轴皮带轮取力。鉴于已知曲轴皮带轮和压缩机皮带轮轮径，只需计算中间张紧轮的轮径，便可以确定张紧轮的结构型式，从而进一步制定空调系统压缩机的布置方案。 设计时，首先应通过空调器厂提供的制冷量与压缩机转速之间的关系图进行计算。根据经验，乘客数在45人以上的豪华大客车所需制冷量约为25000kcal/h，要满足这一要求，根据（图5）可知，X426型压缩机（用R134a制冷剂）转速在常用车速下应保持在2300r/min左右。从ZK6101HW整车的动力性分析和在高速公路上试车结果知道，在客车以最高车速运行时，发动机转速并未达到额定转速2900r/min，而是在26002700r/min之间。假定张紧轮和曲轴皮带轮之间的转速比为1：1，压缩机皮带轮与张紧轮之间的转速比则为2300：2700=1：1.17，根据带轮直径与转速的关系公式D张/D压=n压/n张，可求得张紧轮直径D张。经测量，压缩机轮径为226mm。图5空调系统制冷量与压缩机转速之间的关系确张紧轮结构和压缩机布置空间后，还应校核皮带所能传递的功率是否能够达到压缩机输入功率的要求。根据压缩机输入功率与压缩机转速之间的关系图（见图4）可知，当转速为2300r/min时，输入功率应为16kw（22HP）。由此可知，当V型皮带所能传递的功率达不到应输入功率时，皮带将会出现打滑现象。经测量，压缩机皮带轮槽型为B型带带槽，共有两个带槽。由机械设计手册查得，小带轮轮径为200mm，带轮转速为2200r/min时，单根B型带所传递的额定功率为6.13kw。经计算知道，两根B行带所能传递的功率远不能达到压缩机额定输入功率的要求，不宜使用，单根窄B型带，即SPB型带在相同条件下所传递的额定功率为12.18kw，能够满足压缩机要求，所以装车时应使用SPB带。5非独立式空调系统通风、空气净化处理 汽车安装非独立式空调系统，主要目的是在任何气候和行驶条件下，能为乘员提供舒适的车内环境。人对环境的要求常因体质、年龄、性别、习惯和健康状况而不一样。但在正常情况下，多数人的要求还是大致相同的。适宜的温度，适宜的湿度、适宜的气流和清洁的空气，构成了空调三要素：温度、湿度和洁净度。一个完整的汽车空气调节系统是通过调节温度、湿度、风速和换气等，来达到营造车厢内舒适环境